Про затвердження Правил з радіаційної безпеки прискорювачів електронів (стр. 2 )

r - відстань від джерела випромінювання до ізоцентра, м;

b(q) - коефіцієнт виходу випромінювання з об'єкта, що опромінюється, у напрямку q;

Tтиж - тривалість роботи всіх змін персоналу категорії А за тиждень, год.;

P1,1(q) = 6,0 · 105 · Pтаб(q), мкЗв · м2/(год · мА),

(5)

де Pтаб(q) - значення з таблиці 2 для обраної енергії електронів E0 і матеріалу мішені, сГр · м2/(мА · хв).

Середня за робочу зміну потужність дози нейтронів на відстані 1 м від мішені визначається за такими формулами:

1) для промислових прискорювачів:

мкЗв/год,

(6)

де f - коефіцієнт виходу фотонейтронів на 1 електрон (визначається за таблицею A.6 або за формулою f = 1,5 · 10-4 · E0);

a - коефіцієнт переведення щільності потоку нейтронів у потужність еквівалентної дози (a = 1,7 мкЗв · см2 · с/год);

Кн - кратність ослаблення потужності дози нейтронів у конструктивному захисті прискорювача.

Підставляючи вищенаведені вирази для f й a, остаточно одержуємо:

мкЗв/год;

(7)

2) для імпульсних прискорювачів:

мкЗв/год;

(8)

3) для медичних прискорювачів:

мкЗв/год,

(9)

де c - відношення потужності еквівалентної дози нейтронів в ізоцентрі до потужності дози гальмівного випромінювання.

Необхідна кратність ослаблення випромінювання в біологічному захисті визначається за формулою

(10)

де Pпр - проектна потужність дози, мкЗв/год.

Значення проектної потужності дози за радіаційним (біологічним) захистом прискорювача розраховуються, виходячи з лімітів дози (ЛД) для відповідних категорій осіб, що опромінюються, і можливої тривалості їхнього перебування в суміжних приміщеннях або на прилеглих територіях з використанням співвідношення

мкЗв/год,

(11)

де 103 - коефіцієнт переходу від мЗв до мкЗв;

ЛД - ліміт дози, мЗв на рік;

2 - коефіцієнт запасу;

T - максимальна частка часу перебування людей у даному приміщенні;

n - коефіцієнт змінності, що враховує можливість двозмінної роботи прискорювача;

1700 - стандартизована тривалість роботи персоналу за рік при однозмінній роботі, годин на рік.

У таблиці 1 наведені рекомендовані значення проектної потужності дози для зазначених умов.

У таблиці 2 наведені значення потужності поглиненої дози гальмівного випромінювання в повітрі залежно від кута між напрямками пучка електронів і напрямком виходу гальмівного випромінювання з мішені.

Визначивши необхідну кратність ослаблення потужності дози випромінювання і ефективну енергію гальмівного випромінювання (Eеф), вибирають матеріал захисту і згідно з таблицями 3 - 5 визначають необхідну товщину біологічного захисту.

Ефективну енергію гальмівного випромінювання (Eеф) з урахуванням енергії електронів (E0) визначають за такими формулами:

	при E0 £ 1,7 МеВ;	(12)
	при 1,7 МеВ < E0 £ 10 МеВ;	(13)
	при 10 МеВ < E0 £ 15 МеВ;	(14)
	при E0 > 15 МеВ.	(15)

Товщину радіаційного (біологічного) захисту вибирають таким чином, щоб отримана кратність послаблення потужності еквівалентної дози була не менше величини, розрахованої за формулою 10.

Таблиця 1. Проектна потужність дози (Pпр) за стаціонарним захистом прискорювача електронів для приміщень і території різного призначення

Приміщення, територія	T	n	ЛД	Pg
відн. од.	відн. од.	мЗв/ рік	мкЗв/ год
Приміщення постійного перебування персоналу категорії А (усі приміщення, що входять до складу відділень, кабінетів променевої терапії, кімната керування (пультова))	1	1	20	6,0
Приміщення тимчасового перебування персоналу категорії А	0,5	1	20	12,0
Приміщення, суміжні по вертикалі і горизонталі з робочою камерою (процедурною) прискорювача, де є постійні робочі місця персоналу категорії Б	1	1,2	5	1,2
Приміщення, суміжні по вертикалі і горизонталі з робочою камерою (процедурною) прискорювача, без постійних робочих місць (хол, гардероб, сходовий майданчик, коридор, вбиральня, комора)	0,25	1,2	5	5,0
Приміщення епізодичного перебування персоналу категорії Б (технічний поверх, підвал, горище)	0,06	1,2	5	20
Палати стаціонару (нерадіологічні), суміжні по вертикалі й горизонталі з відділеннями, кабінетами променевої терапії, приміщення епізодичного перебування осіб, не віднесених до персоналу, суміжні по вертикалі й горизонталі з робочою камерою (процедурною) прискорювача	0,25	2	1	0,6
Приміщення, у яких є постійні робочі місця осіб, не віднесених до персоналу	1	1,2	1	0,25
Територія, прилегла до зовнішніх стін будівлі прискорювача	0,12	2	1	1,2

Таблиця 2. Потужність поглиненої дози гальмівного випромінювання в повітрі, сГр · м2/(мА · хв)

q*, град.	E0, МеВ
0,2	0,3	0,5	0,7
матеріал мішені
Al	Fe	Sn	Au	Al	Fe	Sn	Au	Al	Fe	Sn	Au	Al	Fe	Sn	Au
0	0,8	1,3	1,75	3,3	1,95	3,50	4,4	7	6,3	8,6	15	23	15,1	21,6	35	45,8
10	0,7	1,2	1,66	2,9	1,67	3,16	4,0	6,15	5,55	8,1	13,2	20	12,7	19,2	34,3	40,2
20	0,7	1,1	1,50	2,45	1,67	2,80	3,7	5,3	5,1	7,4	11,7	16,7	10,8	17,2	28,2	34,6
30	0,62	1,0	1,40	2,1	1,60	2,46	3,5	4,6	4,3	6,7	10,6	14,0	9,3	15,4	24,6	29
40	0,55	0,97	1,23	1,85	1,50	2,20	3,16	4,12	3,6	5,8	8,8	12,3	7,9	12,6	20,6	24,6
50	0,49	0,53	1,15	1,58	1,40	1,93	2,8	3,96	2,7	5,0	7,9	10,5	6,3	10,4	17,2	21
60	0,53	0,7	1,0	1,40	1,32	1,75	2,46	3,34	2,1	4,0	6,85	9,7	5,3	8,16	14	17,5
70	0,35	0,61	0,88	1,28	1,23	1,60	2,1	3,10	1,67	3,5	5,65	7,65	3,86	6,5	11,4	15,3
80	0,32	0,54	0,80	1,15	1,0	1,40	1,76	3,10	1,05	2,3	4,4	6,85	3,0	4,7	9,15	13
90	0,26	0,47	0,70	1,0	0,88	1,32	1,40	2,55	0,61	1,0	3,5	6,85	2,16	3,1	7	11,5
100	0,24	0,44	0,61	0,98	0,70	1,15	1,23	2,46	0,7	1,4	3,1	6,85	-	-	6,5	11,2
110	0,21	0,46	0,53	1,0	0,53	1,0	1,05	2,46	0,98	2,2	3,16	7,65	-	-	7,0	12,7
120	0,2	0,53	0,53	1,0	0,42	1,0	1,23	2,46	1,23	2,46	3,7	7,9	-	-	7,8	15
130	0,17	0,49	0,61	1,14	0,35	0,97	1,5	2,71	1,23	2,64	4,4	7,9	-	-	8,25	15,5
140	0,16	0,47	0,80	1,30	0,35	0,88	1,76	2,71	1,05	2,48	5,2	7,9	-	-	8,6	15,7
150	0,16	0,44	0,88	1,20	0,26	0,88	1,94	2,71	0,97	2,2	5,3	7,9	-	-	8,8	15,8
160	0,15	0,40	0,88	1,20	0,26	0,79	1,94	2,71	-	-	5,2	7,9	-	-	8,8	15,8
170	0,13	0,37	0,84	1,14	0,26	0,70	1,85	2,46	-	-	4,84	7,9	-	-	8,8	15,8
180	0,11	0,35	0,80	0,80	0,26	0,70	1,76	2,64	-	-	4,5	7,9	-	-	8,8	15,8

q*, град.	E0, МеВ
1,0	1,25	1,5
матеріал мішені
Al	Fe	Au	Sn	Al	Cu	Au	Al	Cu	Au
0	39,6	58	81,6	79	49,3	72	133,5	84,5	128	216,3
10	36,0	51	75,5	65	43	70,3	128	74	121,4	210,5
20	28,2	42,2	65	54,5	30,6	52	103	47,5	92,5	186
30	19,4	31,8	55,4	44,8	24,6	36	97,5	92,6	67	154
40	14,1	29,8	49,2	37,5	20,6	32,5	82,4	26,4	51	134
50	12,3	23	45	30,8	16,4	29	72,4	22,8	45,7	124
60	9,7	19,4	33,5	27,2	14,4	20,6	61,5	20,2	38,8	114
70	8,1	15	29	22,8	12,3	19,6	59,8	16,7	36	103
80	4,76	11,4	22	19,7	10,3	18,5	57	13,2	30,8	92,5
90	2,0	4,5	17	16,7	6,15	17,5	56,4	7,91	28,2	82,9
100	2,65	6,5	32,5	15,4	5,6	16,4	54,5	7,22	24	85
110	3,18	8,3	37	14,0	5,1	16	52,7	6,7	23	79,4
120	3,1	9,7	39,5	15,0	4,56	15,4	51,8	6,15	18,5	77,5
130	3,1	9,7	39	15,4	4,14	14,9	51,1	5,64	17,6	76,7
140	3,1	9,7	39	16,7	3,6	14,4	49,2	5,1	16,7	75,7
150	3,1	7,8	37,8	17,6	3,0	14,0	58,5	4,65	15	74
160	3,0	7,0	37,8	17,6	2,5	13,9	-	4,1	-	-
170	3,0	7,0	37,8	17,7	2,5	13,8	-	3,1	-	-
180	2,9	6,15	37,8	17,6	2,5	13,8	-	2,55	-	-

q*, град.	E0, МеВ
1,75	2	2,8	4	8
матеріал мішені
Al	Cu	Au	Al	Fe	Au	Al	Fe	Au	Sn	Sn
0	129	206	340	256	358	457	817	964	1070	2750	16100
10	103	164	266	194	274	408	520	670	856	1895	4720
20	68	126	237	125	203	312	285	437	625	1119	3330
30	53	103	203	85,5	138	245	170	306	484	875	2740
40	47,5	67	189	67	105	189	138	238	382	735	2180
50	41,5	56	165	59	85	157	85	171	300	620	1580
60	32,6	51	155	33	67	119	68	121	252	525	1190
70	25,6	41,4	144	19,4	53	86	51	86	202	429	880
80	19,4	34,4	134	16,7	32	60	34	51	118	314	590
90	16,9	28,2	128,4	11,4	29	49	26	31	110	273	440
100	13,5	25,5	119	13,2	31	119	31	33	134	392	660
110	11,4	22,8	108	13,2	25	103	35	53	168	318	540
120	10,6	20,3	103	12,5	25,5	113	35	70,5
130	9,7	18,5	98	8,3	25	108	17,6	70,5	202	234	415
140	8,3	17,7	93	7,3	23	103	17,6	53	202	205	375
150	7,2	16,7	28	7,2	18,5	-	17,6	53	185	182	345
160	6,15									169	325
170	5,7									145	307
180	5,2									133	295

q*, град.	E0, МеВ
10	30	60	100
матеріал мішені
W	W	W	W
0	4,77 · 104	1 · 106	6,82 · 106	1,19 · 107
10	1,68 · 104	1,86 · 105	5,05 · 105	8,75 · 105
20	8,12 · 103	8,05 · 104	1,8 · 105	2,35 · 105
30	5,26 · 103	3,9 · 104	6,27 · 104	8,74 · 104
40	3,34 · 103	2,18 · 104	2,92 · 104	5,95 · 104
50	2,2 · 103	1.38 · 104	1,64 · 104	4,2 · 104
60	1,28 · 103	9,4 · 103	8,7 · 103	3,5 · 104
70		5,57 · 103	5,87 · 103	3,14 · 104
80		2,34 · 103	2,34 · 103	2,96 · 104
90		1,0 · 103	1,45 · 103	2,76 · 104
100		1,49 · 103	9,0 · 102	2,58 · 104
110		1,75 · 103	1,22 · 103	2,16 · 104
120		1,75 · 103	1,19 · 103	1,85 · 104
130		1,75 · 103	1,15 · 103	1,5 · 104
140		1,62 · 103	1,13 · 103	1,39 · 104
150		1,45 · 103	1,11 · 103	1,22 · 104
160				1,18 · 104
170				1,0 · 104
180				9,7 · 104

____________
q* - кут між напрямками пучка електронів і напрямком виходу гальмівного випромінювання з мішені.